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SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN SUPERIOR DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZ TRABAJO PROFESIONAL COMO REQUISITO PARA OBTENER EL TITULO DE: INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES QUE PRESENTA: Cañaveral Abarca Osman Elihud Gutiérrez Pérez Erika Liliana CON EL TEMA: “Lenguaje de programación para diseñar actividades didácticas” MEDIANTE: OPCION I (TESIS PROFESIONAL) TESIS PROFESIONAL) TUXTLA GUTIERREZ, CHIAPAS ENERO 2012 2 “Cada vez que una lengua deja de existir es una parte del conocimiento humano que desaparece." UNESCO 3 En los comienzos este proyecto era incierto, lleno de dudas, de obstáculos, trabas, que no permitían ver hacia adelante como podía desarrollarse y aplicarse plenamente en el área al que se estaba tratado de introducir, muchas personas hacían desilusión al pensar que este proyecto no sería viable, fiable y menos posible; sin embargo otras personas vieron una luz que apenas comenzaba a brillar y depositaron su tiempo, energía, esfuerzo y conocimiento para que saliera adelante, para que ayude a quien lo necesita, a que no se estanque y sea un proyecto escolar mas. A estas personas dedico mi esfuerzo, mis ganas de seguir, este trabajo, por tener fe en que sería posible y por apoyar este proyecto, personalmente, tan importante y las siguientes líneas como muestra de mi gratitud. A Dios, a mis padres que en absolutamente todo me han apoyado, a mi pareja de trabajo y de la vida, Erika, sin ella este proyecto tan importante no hubiese nacido, a mi tío Nol, a la Ing. Imelda valles que nos ha dado alas para seguir volando y nos ha acompañado en esta travesía, al Mtro. Daniel Ochoa, parteaguas importante de este proyecto, a Eduardo Gómez, tus enseñanzas nos hicieron comprender lo diferente de nuestra visión del mundo a la cosmovisión indígena, a todos los integrantes del CELALI que nos brindaron su apoyo y su amistad, al centro de integración social no 9 “Manuel Gamio” y su incondicional apoyo en todos los aspectos y su hospitalidad, a mis maestros de la carrera, por brindarme las bases del conocimiento que me servirán para toda la vida y mis compañeros y amigos que sin ello y sin su amistad no hubiese sido tan sensible mi corazón para realizar tan épica aventura en la vida. Gracias, por todo. Osman Elihud Cañaveral Abarca. "El agradecimiento es la memoria del corazón." – Lao-tse 4 Dedicado A Dios Por darme la vida, por ponerme en el camino adecuado para cumplir mis metas, espero que me siga bendiciendo cada día para ser mejor persona. A mis padres Por todo el amor, cariño brindado, por el apoyo que hasta hoy en día me siguen dando, que este logro también es de ustedes. Los amo. A mi gran amor Osman y a mi razón de ser y existir Emiliano Dedicado a mi compañero de vida y trabajo por brindarme su amor, cariño y todo su ser, te amo. A Emiliano que ha venido a iluminar mi vida, a inspirarme para ser mejor día a día, sin duda mi mejor proyecto, mi razón de vivir, te amo mi bebe hermoso. Agradecimiento Agradecimiento para todos los profesores desde el nivel básico hasta el profesional que con su dedicación y conocimientos yo puede llegar hasta este punto. Un especial agradecimiento para todas las personas que con un poquito de su ser ayudaron o colaboraron para la terminación de este proyecto en especial para el Centro de integración social No.9 (profesores y directivos) que sin su ayuda esto nunca se hubiera logrado, para el CELALI que fue un gran pilar donde también pudimos encontrar no solo unos excelentes profesionales si no también a unos grandes amigos, pero en especial un enorme agradecimiento con mucho cariño para nuestra asesora de tesis la Ing. Imelda Valles López, por el tiempo dedicado, las ganas, energías, entusiasmos hacia este proyecto, que mas allá de ser una simple asesora, es una gran amiga, consejera, no solo de trabajo sino de la vida. Erika Liliana Gutiérrez Pérez. "El agradecimiento es la memoria del corazón." – Lao-tse 5 Índice Introducción……………………………………………………………………06 Capítulo 1. Problemática……………………………………………..07 1.1 Planteamiento del problema………..…………………………….…………07 1.2 Objetivo General………………………..……………………….……….......…08 1.3 Objetivos Específicos………………...…………..……………………………08 1.4 Justificación……………………………………...……………………………….09 1.5 Alcances y Limitaciones………………………………………………………10 Capítulo 2. Metodología………………………………………………12 2.1 Tipo de Investigación…………………….………………………………….…12 2.1.2 Hipótesis…………………………………………………………………….....12 2.1.3 Método………...……………….………………………………………………13 2.2 Sujetos de Estudio………………………..…………………………………….14 Capítulo 3. Marco Teórico……………………..……………………15 3.1 Estado del arte……………………..……………………………………………15 3.1.1 software educativo…………………………………………………………...15 3.1.1.1 Clic 3.0………………………………………………………....……….15 6 3.1.1.2 Sistema de Preparación Escolar.……………………….………...…17 3.1.1.3 Paula en África.………………………………………….…….……....18 3.1.1.4 Enciclomedia.………………………………………….............……...20 3.1.1.5 Educanix 1.0.………………………………….……………………….24 3.1.1.6 PIPO.............................................................................................26 3.1.2 Estudios sociodemograficos del INEGI.....................................................31 3.1.2.1 Perfil sociodemográfico de Chiapas. Hablantes de lengua indígena (2005).........................................................................................................31 3.1.2.2 Panorama Educativo de México 2007. Indicadores del Sistema Educativo Nacional....................................................................................35 3.1.2.3 Panorama Educativo de México 2008. Indicadores del Sistema Educativo Nacional....................................................................................40 3.2 Marco conceptual……………………......…………………………………….44 3.2.1 Lenguajes de Programación………………….……………………….…….44 3.2.1.1 Action Script y Adobe Flash…………………………………….……44 3.2.2 Modelos para el desarrollo de software………………………………..…..46 3.2.2.1 Modelo de construcción de prototipos………………………….…..46 3.2.3 Diseño de compiladores…………………………………………………..…48 Capítulo 4. Análisis de Resultados………………………..…56 Capítulo 5. Definición de la propuesta…….………………57 Anexos….………………………………………………………………………….61 Referencias……………………………………………………………………..73 7 Introducción La influencia de las Tecnologías de la Informacióny la Comunicación (TICs) en las sociedades actuales ha marcado una profunda transformación en las formas de concebir y relacionarnos con el mundo; con ello se expande una multiplicidad de nuevas posibilidades de interacción social y de aprendizaje. Estos cambios y la velocidad con la que ocurren nos imponen grandes retos, tal vez el más importante sea asegurar su acceso universal para su uso y explotación, a fin de beneficiarse del potencial de recursos tecnológicos como la computadora y su conexión a internet. Dado que uno de los fines de la educación es preparar a los alumnos para enfrentar los desafíos de su época, los sistemas educativos se convierten en piezas clave para instrumentar las políticas educativas encaminadas a cumplir este cometido. Primero, como proveedores de estas herramientas tecnológicas a sus escuelas para garantizar que todos los alumnos gocen de igualdad de oportunidades educativas al usar dichos recursos como un apoyo a las metodologías de aprendizaje. Segundo, como promotores de estrategias pedagógicas que coadyuven a que los estudiantes alcancen su dominio a fin de enfrentar los retos de la globalización del conocimiento en su vida adulta. Chiapas es el estado de la república con mayor rezago educativo, ocupa el último lugar en aprovechamiento escolar, según las últimas estadísticas publicadas por la SEP y el INEGI1; observándose en dichas cifras que la mayor problemática se concentra en las poblaciones indígenas. Ante tales circunstancias, como estudiantes del área de sistemas computacionales, se considera esta problemática como la oportunidad para poder desarrollar un software educativo que permita en el dialecto de un indígena mejorar la calidad de la educación en niños de nivel primaria, atenuando de manera considerable las cifras tan altas de analfabetismo. 1 II Conteo de Población y Vivienda 2005. Perfil sociodemográfico de Chiapas. INEGI: Instituto Nacional de Estadística Geográfica e Informática. México, 2008. 8 Capítulo 1. Problemática 1.1 Planteamiento del problema La situación actual de la educación indígena en Chiapas, se plantea y se ofrece a todos los escolares en la propia lengua, además la posibilidad de adquirir el español como segunda; sin embargo este proceso no es así, porque, “desde los primeros días de clase se introduce ya la enseñanza en español”2. Los alumnos hablan poco o nada el español, y no han cursado la educación preescolar, ya que en la zona no hay instituciones educativas que impartan ese nivel escolar. Existe además la “insuficiencia de materiales pedagógicos con relación a los valores culturales y lingüísticos de las comunidades, se siguen utilizando libros de textos nacionales, los cuales son elaborados y dirigidos para niños hispanohablantes, que son textos no adecuados ni pensados para el estudio de lenguas indígenas”4. “La Dirección General de Educación Indígena, no ha logrado consolidar el uso de la lengua indígena en cada una de las aulas escolares donde trabajan maestros bilingües, debido a que algunos maestros imparten clases multigrado, tienen alumnos que no saben leer o no tienen preparación previa y son insuficientes los materiales, no basta con las simples traducciones de los materiales nacionales, como se acostumbra en la DGEI, sino hacer material que cumpla cabalmente esa función como de enseñanza en lengua materna. No se ha entendido bien que la mejor manera de llegar a dominar el aprendizaje en los niños es mediante su propia lengua”4. Fundaciones como UNETE y TELMEX donan computadoras y equipan a las escuelas primarias de todos los sectores, en el estado de Chiapas, estos equipos de cómputo han sido enfocados para todos los niños del nivel primaria. Las escuelas que cuentan con computadoras, medios interactivos y multimedia no tienen una aplicación eficiente a la educación, ya que no cuentan con programas, software y herramientas educativos que maximicen el potencial de uso de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC), especialmente en las zonas indígenas donde no existe software educativo o herramientas para este sector y hay pocos indicios de que se esté produciendo. El escaso software educativo existente tiene muy poca vigencia, porque son demasiados rígidos y se van quedando obsoletos ante la llegada de nuevas aplicaciones, y que no cubren por completo o no se adapta a las necesidades de los planes y programas de estudio que implementa la SEP, en algunos casos es material didáctico que no se utiliza porque o no tienen el equipo o no saben cómo manejarlo. 2 LÓPEZ Gómez, Josías. Pensamiento y palabra. Consejo estatal para la cultura y las artes de Chiapas. Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, 2003. P10, 19 9 1.2 Objetivo General Desarrollar e implementa un software que produzca actividades didácticas bilingües que permita al instructor desarrollar en los alumnos las competencias básicas educativas en la primaria. 1.3 Objetivos Específicos Análisis de la situación actual de los maestros de educación indígena utilizando como instrumentos de investigación la entrevista y observación. Análisis de las propuestas de la SEP para escuelas primerias bilingües. Análisis con expertos pedagogos y conocedores de la cultura indígena en el estado de Chiapas utilizando como instrumentos de investigación la entrevista y observación. Diseñar el prototipo. Programación de prototipo. Prueba de prototipo. 10 1.4 Justificación En investigaciones psicopedagógicas se ha observado que la “etapa del desarrollo que abarca desde el nacimiento hasta los 6 o 7 años, y que en la mayor parte de los sistemas educaciones coincide en términos generales con el ingreso a la escuela, es considerada por muchos como el período más significativo en la formación del individuo”3 Las computadoras han venido a convertirse en una nueva forma de apoyo al aprendizaje; más dinámica, más interactiva, incluso más efectiva. El aprendizaje a través de una computadora logra el propósito de hacer que la persona aprenda practicando, sin olvidar el aspecto teórico. “México es uno de los países con mayor diversidad lingüística y cultural, y los datos del segundo conteo de población y vivienda del 2005, realizados por el INEGI, muestran que Chiapas, en el ámbito nacional, solo después de Oaxaca es el estado con mayor población indígena, contando 957, 255 personas”, donde existen no menos de 12 lenguas étnicas no reconocidas oficialmente, siendo que sus usos en las funciones públicas de la vida chiapaneca no gozan de los mismos derechos ni el prestigio que el español. El tseltal y el tsotsil son las lenguas de mayor proporción monolingüe y eso indica que no solo existe un buen número de hablantes, sino que los idiomas siguen cumpliendo una función primordial en la interacción comunicativa diaria”4 La Declaración Universal de los derechos Lingüísticos puntualiza que los pueblos indígenas tienen el derecho a la enseñanza de la propia lengua y cultura, asimismo declara que la educación debe estar siempre al servicio de la diversidad lingüística y cultural, y las relaciones armoniosas entre diferentes comunidades lingüísticas de todo el mundo. También señala que toda comunidad lingüística tiene derecho a una educación que permita a sus miembros adquirir un conocimiento profundo de su patrimonio cultural. En el foro Mundial sobre la Educación, celebrado en Dakar (2000), la comunidad internacional reafirmó su compromiso de asegurar el acceso a una educación primaria de alta calidad para el año 2015. Asimismo en uno de sus puntos señala: dada la enorme diversidad cultural que caracteriza a los pueblos latinoamericanos, calidad educativa implica reconocer la necesidad de diversificar la oferta educativa a fin de asegurar no sólo elrespeto sino el fortalecimiento de las diferentes culturas. 3 Fujimoto, G; y otros. - Informe Provisional IV Simposio Latinoamericano “Investigación y evolución de programas de desarrollo integral para niños de 0 a 6 años”. - Brasilia, 1996. 4 López Gómez, Josías. Pensamiento y palabra. Consejo estatal para la cultura y las artes de Chiapas. Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, 2003. P10, 19. 11 1.5 Alcances y Limitaciones La investigación se desarrollo en el Centro de Integración Social No.9 con apoyo de alumnos y profesores que nos proporcionaron libros, traducciones .A través de la investigación se estableció un cuadro de actividades de los diferentes bloques del libro de español para el alumno otorgados por la SEP y con el plan de estudios 2009 normado por SEP, de donde se eligieron principalmente 4 actividades (). Para poder seleccionar estas actividades se conto con ayuda de pedagogos que fue proporcionado por el CELALI. Los temas que se muestran en el software son dados por los profesores, ya que con ello refuerzan los temas que consideren necesarios (texto, imagen, sonido son proporcionados por el profesor). El laboratorio de cómputo cuenta con 14 computadoras cliente, 1 computadora servidor, una impresora y un escáner, donde están distribuidos de la siguiente forma. Fig. 1.1 – Plano de distribución de equipos de cómputo. 12 Características hardware y software de las computadoras del laboratorio de cómputo. Cliente Dell Windows XP Service Pack 2 2.00 GHz 1.98 GB de Memoria RAM 148 GB de Disco Duro Paquetería básica Fig. 1.2 – Niña tsotsil utilizando una computadora cliente. Servidor Dell Windows Server 2003 Service Pack 2 Dual Core AMD 2.41 GHz 2.00 GB de Memoria RAM 40 GB de disco duro Paquetería básica 13 Capítulo 2. Metodología 2.1 Tipo de Investigación La investigación es descriptiva ya que comprende la descripción, registro, análisis e interpretación del impacto del software sobre la educación indígena. Esta investigación tiene como soporte la investigación de campo realizada en el centro de integración social no.9 ubicado en Zinacantán, Chiapas. La investigación de campo permite estudiar una situación para diagnosticar necesidades y problemas a efectos de aplicar los conocimientos con fines prácticos. El diagnóstico realizado es de tipo cualitativo, pues Patton (citado en Sampieri, 2006) define los datos cualitativos como descriptores a detalle de situaciones, eventos, personas, conductas observadas y sus manifestaciones. En este estudio algunos datos analizados son número de alumnos hablantes de la lengua materna y español, cuantas escuelas primarias indígenas cuentan con al menos una computadora, etc. Con el objetivo de identificar las características necesarias en el software educativo para que éste permita incidir de forma positiva en el proceso enseñanza aprendizaje de niños indígenas, se realizo una investigación de campo que permita describir la situación actual en el proceso enseñanza aprendizaje en el Centro de Integración Social no. 9 “Dr. Manuel Gamio” en Zinacantán Chiapas. El diagnóstico realizado es de tipo cualitativo con una muestra no probabilística utilizando como instrumentos el cuestionario y entrevista, el método propuesto es el de desarrollo de Prototipos por lo que los pasos a seguir en esta investigación son los definidos en el fundamento teórico. 2.1.2 Hipótesis El desarrollo de un software educativo eficiente apoya en el proceso enseñanza aprendizaje en escuelas indígenas La variable de la investigación es “eficiencia” en términos de adquisición del conocimiento, motivación e independencia. Definición de variables Eficiencia: se considera un software educativo eficiente si permite al alumno adquirir conocimientos, realizar las actividades de forma independiente y motiva para terminar la actividad. http://monografias.com/trabajos10/anali/anali.shtml http://www.monografias.com/trabajos7/regi/regi.shtml http://www.monografias.com/trabajos37/interpretacion/interpretacion.shtml 14 Motivación: son los estímulos que mueven a la persona a realizar determinadas acciones y persistir en ellas para su culminación. Este término está relacionado con voluntad e interés. Adquisición del conocimiento: el software permite aprender y reforzar conceptos en el alumno. Independencia: el alumno puede utilizar el software sin ayuda del instructor 2. 1. 2 Método El método seleccionado es el Modelo de Construcción de Prototipo pues para la investigación es necesario construir el prototipo con rapidez con módulos manipulables para permitir modificaciones y evaluar aspectos de diseño. Las fases del modelo se describen a continuación: Recolección y refinamiento de requisitos: se reúnen el analista y el cliente para definir los objetivos globales del software, identificando los requisitos conocidos y perfilando las aéreas en donde será necesario una mayor definición. Diseño rápido: este diseño se enfoca a la presentación de los aspectos del software visibles al usuario (métodos de entrada y formatos de salida). Construcción de prototipo: se desprende del diseño rápido. Evaluación del prototipo por el cliente: la evaluación del cliente sirve para refinar los requisitos del software a desarrollar. Este proceso es interactivo. Refinamiento del prototipo: el refinamiento es el proceso de ajuste que sufre el software de tal manera que se satisfagan las necesidades del cliente, al mismo tiempo que facilitan al que desarrolla una mejor comprensión de lo que hay que hacer. Como parte de la fase de recolección y refinamiento de requisitos se realizó un análisis de los planes y programas de estudio a nivel primaria identificándose cuatro instrumentos pedagógicos más comunes, narración breve, completar oraciones, memorama y adivinanzas o sopa de letras. En esta misma fase se realizaron entrevistas con docentes a los cuales se les mostraron varios software educativos existentes con el objetivo de dar su punto de vista sobre éste 15 2.2 Sujetos de Estudio Tabla 2.1 – Descripción de número de alumnos hablantes de alguna lengua por grado. Para la muestra se seleccionaron a los 5 docentes y alumnos del primer año de primaria ya que es el grupo en donde hay menos alumnos hablantes del español. Se seleccionaron a los alumnos de primer año, que durante curso para poder manejar el teclado y el ratón desarrollando motricidad fina, fueron más hábiles con el uso de la computadora y no hablantes del español. Fueron seleccionados 8 niños. Muestra: 1 alumno de tercero y segundo. Se escogieron a todos los niños (8) que se destacaron en curso introductorio para dominar el uso del ratón, teclado y hablantes solamente de la lengua materna . Grado 1grado 2 grado 3 grado 4 grado 5 grado 6 grado Total de alumnos No. De alumnos 18 tsotsil 2 español 14 tsotsil 1 tseltal 27 tsotsil 1 tseltal 1 español 20 tsotsil 2 tseltal 2 español 23 tsotsil 2 tseltal 29 tsotsil 4 tseltal 2 español 148 16 Capítulo 3. Marco Teórico 3.1 Estado del arte 3.1.1 Software educativo 3.1.1.1 Clic 3.0 5 Fig. 3.1 – Logotipo Clic 3.0 Clic 3.0 es un programa de libre distribución para el desarrollo de actividades educativas multimedia. Permite crear diferentes tipos de actividades: rompecabezas, asociaciones, sopas de letras, palabras cruzadas, actividades de identificación, de exploración, de respuesta escrita, actividades de texto y otros. Las actividades pueden contener texto, gráficos, sonidos y otros recursos multimedia. También es posible encadenar grupos de actividades en paquetes con el fin de ejecutarlas secuencialmente. El programa puede registrar los resultados de las actividades en una base dedatos. Clic 3.0 funciona en entornos Windows versión 3.1 o superior, y está disponible en siete idiomas: catalán, español, vasco, gallego, francés, inglés y alemán. JClic es una versión más actual del programa, totalmente compatible con los materiales creados con Clic 3.0. El instalador del programa, que se puede descargar libremente desde la zonaClic, copia a vuestro ordenador los elementos necesarios para hacer funcionar Clic 3.0, así como un paquete de actividades de demostración y las utilidades ClicPac (para compactar y descompactar paquetes de actividades) y ClicDB (para gestionar la base de datos de los resultados de las actividades). Se pueden descargar también dos complementos opcionales al programa: el generador de instaladores de actividades MKInst y el módulo ClicRT, que permite convertir los paquetes de actividades Clic en ficheros ejecutables autónomos. Ventajas de Clic 3.0. Posee una interfaz sencilla de usar. 5 http://clic.xtec.cat/es/index.html http://sectec.ilce.edu.mx/cite/t_hi_clic.html 17 Requiere requisitos mínimos de hardware para su instalación. Útil para hacer llegar conocimientos básicos de tratamiento de imágenes, procesador de texto y sonido. Ofrece grandes posibilidades creativas. Pueden diseñarse ayudas y palabras refuerzos para los usuarios. Facilitan el trabajo en grupo, se puede trabajar en red. Limitaciones de Clic 3.0. No se puede trabajar con imágenes de vectores. No se puede agregar una imagen con movimiento que acompañe la ejecución de cada actividad. La presentación y el escritorio del programa son muy sencillos y estéticamente poco llamativos. El modelo de comunicación que subyace en las actividades desarrolladas es unidireccional. 18 3.1.1.2 Sistema de Preparación Escolar6 El SPE es un instrumento didáctico de software educativo diseñado para apoyar la enseñanza de la educación primaria en México. Cubre las seis materias que se imparten en el 6° grado de enseñanza básica: español, Matemáticas, Ciencias Naturales, Historia, Geografía y Civismo. Con el SPE el niño puede repasar en su casa, de una manera moderna y amena los contenidos que su maestra(o) le enseña en el salón de clases, consolidando e incrementando sus conocimientos. El SPE también proporciona resúmenes estadísticas gráficos con los cuales los padres de familia y profesor pueden tener conocimiento del grado de aprendizaje del niño, así como seguir la evolución del mismo durante el transcurso del año escolar. Disponer de esta información en forma oportuna, podría ser determinante para modificar las estrategias de enseñanza, si se considera que no se están alcanzando los objetivos programados. 6 http://www.lefalme.selfip.com/spe http://www.lefalme.selfip.com/spe 19 3.1.1.3 Paula en África7 Fig. 3.2 – Logotipo Paula en África. Aventura Gráfica de gran atractivo visual que combina diversión y aprendizaje a un alto nivel a través de: Numerosos esquemas, imágenes reales, diagramas, animaciones, videos y locuciones. 9 pruebas de inteligencia y habilidad con diferentes niveles de dificultad. Desafíos como llegar a la cima de una montaña o desactivar alarmas. Más de 1 hora de audio en castellano, con divertida banda y múltiples efectos de sonido y ambientación. Más de 1 hora de animaciones interactivas que complementan la aventura con temas de ciencia y naturaleza. Escenas y diálogos a pantalla completa, como en las películas de dibujos animados. Características: Edad recomendada: A partir de 6 años Idioma del software: castellano Compatibilidad: PC y Compatibles Soporte: CD Sistema operativo: Windows 9x / ME/ 2000 / NT / XP Requerimientos (PC): 7 http:// consultacatalogo.educa.madrid.org 20 Pentium II. 32 Mb de memoria RAM. Lector CD-ROM. Tarjeta de sonido compatible Soundblaster. Tarjeta de vídeo SVGA (miles de colores). Windows 9x o Windows ME / 2000 / NT / XP. 21 3.1.1.4 Enciclomedia8 Fig. 3.3 – Logotipo Enciclomedia. Enciclomedia es una estrategia educativa basada en un sistema articulador de recursos que, mediante la digitalización de los libros de texto, ha vinculado a sus lecciones diversos materiales multimedia orientados a promover procesos formativos de mayor calidad. Constituye una nueva práctica educativa que acompaña la labor cotidiana de los maestros con ayuda de las TIC, a fin de enriquecer los procesos de aprendizaje con recursos que propicien una mejor comprensión, resignificación y apropiación de los contenidos escolares. Enciclomedia toma como punto de partida los libros de texto para convertirlos en un portal hacia las nuevas tecnologías, pues además de enriquecerlos cuenta con un instrumento que permite a los usuarios utilizar video, audio, gráficos, textos, visitas virtuales, animaciones, simulaciones y ejercicios a través de una plataforma accesible que amplía el horizonte de la enseñanza y el aprendizaje. Opciones de uso Enciclomedia se instala en la memoria central (disco duro) de la computadora por medio de discos compactos incluidos en el equipamiento que se otorga a las aulas de educación primaria pública en México. No requiere conexión a Internet, pues la Red constituye un recurso más de búsqueda en Enciclomedia, pero no un requerimiento indispensable para su funcionamiento. La fig. 3.4 ilustra el equipamiento del aula Enciclomedia con sus elementos básicos. Fig. 3.4 - Estructura Enciclomedia 8 http://www.enciclomedia.edu.mx http://www.enciclomedia.edu.mx/ 22 Aunque gran parte de las escuelas cuentan con el pizarrón interactivo, los contenidos integrados a Enciclomedia pueden verse adecuadamente en un pizarrón antirreflejante o una superficie plana color blanco de cualquier material. En estos casos es indispensable contar con el proyector. Enciclomedia también permite otras opciones de despliegue en las cuales no es necesario tener ni pizarrón electrónico o proyector: un televisor lo suficientemente grande para que el grupo pueda apreciar el contenido, o bien, varias computadoras conectadas en red; en su defecto, el propio monitor del equipo donde está instalado el programa puede servir como vía de proyección. Usted puede apreciar lo descrito anteriormente en la fig. 3.5: Fig. 3.5 - Opciones de Despliegue Enciclomedia 23 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LAS AULAS ENCICLOMEDIA 24 25 3.1.1.5 Educanix 1.09 Fig. 3.6 – Logotipo Educanix. Educanix es una distribución live de GNU/Linux creada especialmente para niños de edades comprendidas entre los 3 y 10 años. Educanix solo tiene software totalmente libre y gratuito, sin necesidad del uso de módulos especiales para la ejecución de aplicaciones de otros sistemas operativos de pago. Estas aplicaciones son: gcompris: juego diseñado para niños de edades comprendidas entre los 3 y 8 años. Contiene 49 aplicaciones con las que aprender a contar, a leer, identificación de letras, países en el mundo, movimientos con el ratón, lógica... todo integrado en un entorno gráfico ejecutable a pantalla completa, con sonidos. Cada juego presenta un problema al niño, que deberá responder con el ratón o con el teclado, dependiendo del juego y del nivel de dificultad, pudiéndose comprobar después la solución al problema. Las voces del juego han sido grabadas por niños de aproximadamente esas edades, de forma que son niños los que corrigen o felicitan a otros niños. El menú principal del juego permite filtrar las aplicaciones que aparecenen el menú gráfico, según su dificultad. ktuberling: Educanix incluye tres versiones diferentes de este juego que consiste en ir creando un escenario con diversos objetos sobre un fondo. Los fondos incluidos son los de un acuario, el cual se puede rellenar con peces y diferentes animales marinos, así como objetos que se pueden encontrar en alta mar. Los otros dos fondos son un pingüino y otro del Sr. Patata, a los cuales hay que componerles la cara y añadirles ciertos complementos. En el ktuberling del pingüino y del Sr. Patata, los iconos llevan asociados un sonido para su identificación. Así por ejemplo, si a alguno de estos dos personajes se le añade un sombrero, por los altavoces del ordenador escucharemos la 9 http://memnon.ii.uam.es/~educanix/ 26 palabra sombrero. Esta herramienta originalmente posee una barra de herramientas que permite seleccionar el idioma, grabar las imágenes... pero en Educanix, ésta ha sido eliminada de forma que sea mucho más segura y sencilla su ejecución. tuxpaint: es un juego que consiste en realizar dibujos, contando para ello con diversas herramientas como pinceles de diferentes puntas, gomas de borrar, sellos con forma de números, letras, símbolos, señales de tráfico, alimentos, etc. todo acompañado de efectos sonoros y animaciones de un pingüino el cual anima a seguir con la tarea de pintar y colorear. 27 3.1.1.6 PIPO10 Fig. 3.7 - Logotipo PIPO. Aprende a leer con Pipo Aprende a leer con Pipo, es un método interactivo y progresivo para aprender a leer. Además es un método flexible que permite ser adaptado a las diferentes metodologías de los maestros, y a las diferentes capacidades de los niños. Características más destacables: Puntuaciones personalizadas. Pipo reconoce el nombre de 99 niños y guarda las puntuaciones de cada niño, en cada letra y en cada uno de los juegos. A la pantalla de puntuaciones se puede llegar siempre que quiera pulsando la tecla F9. Resulta muy motivador para los niños. Si tiene algún problema, se ha incorporado una ayuda en cada una de las pantallas. Aparece al pulsar sobre la tecla F1. Pantalla Configuración del Juego. Para acceder a esta pantalla debe pulsar al mismo tiempo las teclas "A" y "F8", de esta manera se evita que los niños puedan cambiarla fácilmente. Permite modificar la operativa del programa en tres aspectos fundamentales: 1. Con método progresivo o sin método progresivo. 2. Qué juegos están disponibles. (Elegir los juegos con los que se jugará) Los requisitos mínimos para usar Aprende a Leer con Pipo: Ordenador 486 o superior con 8 MB de RAM y 8 Mb de espacio libre en el disco duro. tarjeta gráfica SVGA (640x480, 256 colores). tarjeta de sonido. Ratón. 10 http://www.pipoclub.com/ 28 unidad CD-ROM doble velocidad (o superior). MS-DOS 5.0 (o superior). Windows 3.1 (o superior). Hay muchos juegos y ejercicios matemáticos distintos con toda clase de objetivos didácticos que van desde contar, dibujar con números, operaciones simples o secuencias lógicas, hasta operaciones complejas como ordenar, medir, pesar, manipular monedas, etc. Va dirigido principalmente a niños de 3 a 7 años Matemáticas con Pipo Fig. 3.8 - Logotipo PIPO. Si bien muchos juegos pueden utilizarse para estimular a los niños desde los 2 años, y otros en sus niveles más difíciles abarcan tareas de 10 años o más. En el escenario principal encontrarás un montón de juegos divididos en 6 secciones: Control de progresos (tecla F9). Pipo reconoce el nombre de 99 niños y guarda sus puntuaciones en cada uno de los juegos. Lo que les mantiene constantemente motivados a perfeccionar sus conocimientos. Niveles Autoincreméntales. Pipo sube automáticamente el nivel del juego a medida que el niño va progresando. Operaciones Matemáticas básicas (4 juegos). Juegos donde podrá comprobar sus progresos en la práctica de la: suma, resta, multiplicación y división. Juegos gráficos (3 juegos) De una forma simpática y atrayente, mediante los juegos de colorear, unir puntos y resolver puzzles se estimula la capacidad de razonamiento de los peques. Las tablas de Multiplicar (todas).Aquí pueden interactuar con la tabla de multiplicar. 29 La máquina inteligente (4 juegos).Comprende varios juegos donde se enseña cómo se suma, resta, multiplica y divide. Cantidades, pesos, medidas y monedas En estos 5 juegos se fomenta la capacidad deductiva del niño con diversos ejercicios: los helicópteros, los cohetes, medir los peces, la balanza, las monedas., crear números. Los requisitos mínimos para usar Aprende a Leer con Pipo: Ordenador 486 o superior con 8 Mb de RAM y 15 Mb de espacio libre en el disco duro Tarjeta gráfica Super VGA (640x480, 256 colores) Tarjeta de sonido compatible Sound Blaster Ratón Unidad de CD-ROM de doble velocidad (o superior) Windows 95 (o superior) Compatible con NT4.0 (o superior) y Windows 2000 30 Análisis del software educativos. Producto Características Empresa Costo P IP O Puntuaciones personalizadas. Si tiene algún problema, se ha incorporado una ayuda en cada una de las pantallas. Aparece al pulsar sobre la tecla F1. Pantalla Configuración del Juego. Para acceder a esta pantalla debe pulsar al mismo tiempo las teclas "A" y "F8", de esta manera se evita que los niños puedan cambiarla fácilmente. PIPO $450.00 25,82 € 35.89 US J C lic Un "applet" que permite incrustar las actividades JClic en una página web. La herramienta de autor que permite crear, editar y publicar las actividades de una manera más sencilla, visual e intuitiva. Un módulo de recogida de datos y generación de informes sobre los resultados de las actividades hechas por los alumnos. JClic JClic es un proyecto de software libre 31 K id s P C Diferentes áreas de conocimiento de acuerdo con el curiculum oficial. Progresión en los contenidos: responde a diferentes niveles. Operación en red. Programas ampliamente configurables por parte del profesor. IDETE, S.A. de C.V. 1 PC / un año $1,327.00 Pesos Mex. $98.00 USD 1 PC / tiempo indefinido $3,960.00 Pesos Mex. $295.00 USD E n c ic lo m e d ia Las sugerencias didácticas del Sitio del Maestro, están diseñadas para fomentar prácticas docentes que promuevan la investigación, el análisis de información y la obtención de conclusiones. Los materiales de apoyo que diseña la SEP como: Plan y programas de estudio, libros para el maestro, ficheros, entre otros, con el tiempo se deterioran o se pierden. Enciclomedia hace posible que todos estos materiales se encuentren en soporte digital, audio o video y estén a disposición de los maestros para que los consulten y/o impriman las secciones que requieran. Es un programa educativo nacional financiado por el Gobierno Federal y los gobiernos estatales Enciclomedia no es un programa comercial y, por tanto, no está a la venta. Es un programa educativo nacional financiado por el Gobierno Federal y los gobiernos estatales, por lo que su instalación en las escuelas públicas de educación básica, los Centros de es totalmente gratuita. Tabla 3.1 – Tabla comparativa de software educativos. 32 3.1.2 Estudios sociodemograficos del INEGI 3.1.2.1 Perfil sociodemográfico de Chiapas. Hablantes de lengua indígena (2005) 11 Chiapas es un estado pluriétnico, en el cual coexiste la población mestiza con un importante número de grupos indígenas, ya que habitaban el territorio desde antes de la conquista española, y aun conservan algunos de sus rasgos culturales originales. La población indígena tiene una seriede características físicas, sociales, culturales, religiosas y una lengua indígena propia que la distingue del resto de la población. En Chiapas, en 2005, la población de 5 y más años que habla alguna lengua indígena es de 957 255 personas, que representa 26.0%, mientras que a nivel nacional, la proporción es de 6.7%, y comprende a 6 011 202 hablantes. Grafica 3.1 - Grafica poblacional del INEGI. La distribución de la población hablante de lengua indígena por grupos de edad en 2005, presenta una estructura joven; es decir, está conformada por un alto porcentaje de niños y jóvenes. Se confirma al revisar que los tres primeros grupos de edad (5-19 años), representan 46.5% de la población hablante. Los grupos de mayor volumen ahora son los de 5-9 y 10-14 años, con 8.3% para los hombres y 8.1% para las mujeres, en ambos grupos. Grafica. 3.2 - Grafica poblacional del INEGI 2. Al analizar el porcentaje de población hablante de lengua indígena de los municipios seleccionados, se observan grandes contrastes. Por ejemplo, a nivel estatal, la proporción es de 26 por cada 100 personas. Mientras que cuatro municipios registran valores superiores a 95%, destaca Chamula como el mayor, con 99.7 por ciento. En el otro extremo se ubican 11 II Conteo de Población y Vivienda 2005. Perfil sociodemográfico de Chiapas. INEGI: Instituto Nacional de Estadística Geográfica e Informática. México, 2008. P 44-53 33 Tapachula, Pijijiapan, Tonalá y Huixtla, donde las cifras son inferiores al uno por ciento. Al revisar los datos del conteo 2005 con respecto a los del censo 2000, el comportamiento es diferente. Algunos presentan decrecimiento y otros crecimientos; sobresalen Ocozocoautla de Espinoza, San Cristóbal de las Casas y Las Margaritas, con 1.8, 1.9 y 2.6 puntos menos, respectivamente; en 11 municipios aumenta el porcentaje, y la mayor diferencia se presenta en Palenque, con 3.7 unidades porcentuales. Grafica. 3.3 - Grafica poblacional del INEGI 3. De la población que habla alguna lengua indígena en el estado, la mayor parte habla también español, es decir, 705 169, que representan 73.6%, y 238 154 no hablan español, lo que significa, que 24.9% se comunica sólo en su lengua indígena. Al revisar el valor del indicador de la población monolingüe con respecto al que se presenta en 2000, que es de 36.6%, se observa una disminución de 11.7 unidades porcentuales, y en absolutos, el descenso hace referencia a 57 714 indígenas. En Chiapas existen poco más de 238 mil personas hablantes de lengua indígena que no hablan español, y representan el 24.9% de la población hablante de lengua indígena. Esta población se encuentra distribuida en 90 municipios de los 118 que conforman a la entidad. 34 Tabla. 3.2 - Tabla de distribución poblacional del INEGI. En el ámbito municipal, en tres de los representados en la gráfica, la población monolingüe es superior a los 23 mil; destaca Chilón con 27 251; otros ocho municipios tienen más de 8 mil y menos de 15 mil; el resto registra cifras que fluctúan entre 1294 y 6432monolingües. Grafica. 3.4 - Grafica poblacional del INEGI 4. 35 Monolingüismo Al comparar los valores de 2005 con los del 2000, se observa que casi en todos, el nivel de monolingüismo decrece. Es importante señalar, que la excepción se presenta en sólo tres municipios de los registrados en la gráfica: Pantelhó, Sitalá y Chilón, que aumentan su población monolingüe. En el país, Chiapas ocupa el segundo lugar en cuanto al número de hablantes de lengua indígena y cuenta con una diversidad de grupos indígenas, se destacan en esta gráfica los siete principales. El grupo indígena que destaca por ser el de mayor volumen es el tseltal, pues lo hablan362 368 chiapanecos, que representa 37.9% del total de hablantes del estado, le sigue en importancia el tzotzil con 33.5%, y el chol con 16.9 por ciento. Grafica. 3.5 - Grafica poblacional del INEGI 5 36 3.1.2.2 Panorama Educativo de México 2007. Indicadores del Sistema Educativo Nacional 12 El Sistema Educativo Mexicano tiene su mandato en el marco jurídico nacional relativo a la educación, el cual está integrado por la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos y por la Ley General de Educación. La Ley General de Educación especifica que al SEM lo integran sus alumnos inscritos, el número de maestros que los atienden y el total de escuelas, así como las autoridades educativas, los contenidos, métodos, materiales y programas de enseñanza. El conjunto y la articulación de todos estos elementos es lo que constituye propiamente el SEM, de modo que el sistema educativo no sólo está en sus elementos sino también en las estructuras que los articulan en función del objetivo constitucional y de la diversidad de la población que debe atender. Para prestar el servicio educativo la estructura es aquella a partir de la cual se organiza el trayecto educativo de los alumnos en un conjunto de niveles de enseñanza, diseñado y dispuesto por el propio Estado en planes y programas de estudio; únicos a los que avala y da reconocimiento oficial. La trayectoria escolar comienza con la formación elemental para niños a partir de los tres años de edad y concluye con la instrucción profesional especializada, a la que se arriba una vez aprobados todos los niveles. Todo ello queda comprendido en tres grandes niveles de instrucción referidos en la Ley General de Educación como tipos de educación. El primer tipo, es la educación básica, le siguen la educación media superior y por último la educación superior. Tabla 3.3 - Sistema educativo escolarizado 12 ROBLES Vásquez, Héctor V. (coordinador). Panorama Educativo de México 2007. Indicadores del Sistema Educativo Nacional. Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación. D.F. 2007. Págs. 33-40, 103- 131 37 La educación básica consta de tres niveles, el primero es el preescolar, que tiene por objeto estimular a los niños de entre 3 y 5 años para la formación de hábitos y la ampliación de aptitudes escolares. El segundo nivel es la educación primaria, el cual pretende propiciar el desarrollo de las habilidades básicas matemáticas y lingüísticas (lectura y escritura), así como iniciar a los niños en el conocimiento de las ciencias y las disciplinas artísticas. Se cursa en seis grados. Al primero acceden normalmente los niños de seis años cumplidos y lo concluyen en sexto grado alumnos que por lo regular tienen 11. En preescolar y primaria, los alumnos que no asisten a ella son atraídos por las modalidades de educación indígena y de atención en cursos comunitarios. Los alumnos de esta última, en su gran mayoría pertenecen a grupos indígenas y/o a poblaciones que radican en localidades dispersas, alejadas de las zonas urbanas, donde se requieren servicios diferenciados tanto por razones culturales y relacionadas con la actividad local predominante, como por los costos implicados en el suministro de servicios públicos en tales condiciones. Cifras Básicas Ciclo 2006/2007 Tabla 3.4 - Alumnos, maestro y escuelas Al comienzo del ciclo escolar 2006/2007, el sistema educativo reunió cerca de 37 millones 300 mil alumnos en el conjunto de los servicios que ofrece. De ellos, prácticamente 33 millones (88%) acuden a los servicios escolarizados y el resto, más de 4 millones, a los alternos (12%). La educaciónbásica reúne a la mayor proporción de la población escolarizada, pues concentra a 25 de los 33 millones de alumnos del sistema escolarizado (77%). Del mismo total, la educación media superior atiende al 11.4% y la educación superior apenas al 7.7%. Dentro del conjunto de la educación básica, el nivel primaria es el de mayor tamaño, 38 atendiendo a 14 y medio de los más de 25 millones correspondientes (57.5% de la educación básica). Le siguen preescolar y secundaria respectivamente con 18.7% y 23.9% de la matrícula en este nivel. A continuación se presentan por entidad federativa las cifras de los alumnos, maestros y escuelas de los niveles de educación preescolar, primaria y secundaria al inicio del ciclo escolar 2006/2007. Se desagregan por nivel educativo y modalidad y se distinguen por escuelas públicas y privadas. Los datos que se presentan son estimaciones del INEE a partir de las bases de datos desarrolladas por la Dirección General de Planeación y Programación de la SEP con el levantamiento Formato 911 del ciclo referido. La tabla 3 es para nivel primaria con los datos de número de alumnos, maestros y escuelas por entidad federativa, desagregados por modalidad de servicio. Tabla 3.5 - Tabla 3 (INEE) 39 PORCENTAJE DE ESCUELAS QUE TIENEN AL MENOS UNA COMPUTADORA PARA USO EDUCATIVO EN PRIMARIA Y EN SECUNDARIA (2005) El uso de la computadora y la red de Internet ha impactado profundamente en las sociedades actuales modificando cada vez más las formas de concebir y operar, tanto la realización de tareas ordinarias, como diversos aspectos de la vida productiva, abriendo también una multiplicidad de nuevas posibilidades de interacción social y de aprendizaje. Fig. 3.9 - Estadísticas de computadoras en escuelas. En consecuencia, varios sistemas educativos del mundo, principalmente en los países más desarrollados, han considerado pertinente integrar en las escuelas el uso de estos dispositivos tecnológicos como parte del instrumental de trabajo de los alumnos. El sistema educativo juega un papel muy importante en este sentido, sobre todo en lo que se refiere a la importancia de familiarizar a las nuevas generaciones con el uso de esta tecnología y al potencial y vocación que tiene la escuela para compensar las dificultades de muchos niños para acceder a las oportunidades educativas debido a las condiciones de su entorno; además de que cada vez parece más pertinente incorporar sus ventajas para apoyar los procesos de enseñanza-aprendizaje en las escuelas. Los dos indicadores que aquí se presentan, brindan una pauta básica para informar sobre la cantidad de escuelas que han comenzado a incorporar este instrumental entre sus servicios, considerando un suministro mínimo: al menos una computadora para su alumnado distinguiendo si ésta tiene o no conexión a Internet; toda vez que tales registros son un punto de partida, una base, para dimensionar el desafío del sistema educativo por introducir el uso de estos dispositivos en la educación básica nacional. 40 El primer indicador, Porcentaje de escuelas que tienen al menos una computadora para uso educativo en primaria y en secundaria (AR05a-1) presenta el porcentaje de escuelas que en 2005 contaban con al menos una computadora para uso de los alumnos en relación con el total de escuelas de cada nivel educativo. Tabla 3.6 - Porcentaje de escuelas que tienen al menos una computadora para uso educativo en primaria y en secundaria. El segundo indicador, Porcentaje de escuelas que tienen al menos una computadora conectada a Internet para uso educativo en primaria y secundaria (tabla AR05b-1) muestra, a partir del primer indicador, es decir, del total de escuelas con computadora de uso educativo, aquellas que tienen por lo menos un equipo conectado a la red. De modo que las escuelas con Internet son un subconjunto de las que cuentan con el equipo físico. Tabla 3.7 - Porcentaje de escuelas que tienen al menos una computadora conectada a Internet para uso educativo en primaria y secundaria 41 3.1.2.3 Panorama Educativo de México 2008. Indicadores del Sistema Educativo Nacional13 Cifras básicas del ciclo escolar 2007/2008 Al iniciar el ciclo escolar 2007/2008, es sistema educativo nacional reunió a poco mas de 37 millones 700 mil alumnos en el conjunto de los servicios que ofrece. De ellos, prácticamente 33 millones (88.4%) recibieron servicios escolarizados y el resto, más de cuatro millones, servicios extraescolares (11.6%). La educación básica reunió a la mayor proporción de la población matriculada, pues concentro a mas de 25 millones de alumnos (76.5%) en el sistema escolarizado. Dentro del conjunto de la educación básica, el nivel primarios es el de mayor tamaño en 2007/2008 atendió aproximadamente a 14 millones 654 mil alumnos (57.4%) de los 25 millones correspondientes a la educación básica. Tabla 3.8 - Total de alumnos, maestro y escuelas Las cifras sobre la educación básica que se presentan aquí contienen los principales desgloses en correspondencia con las desagregaciones más frecuentes de los indicadores. A continuación se presentan por entidad federativa las cifras de los alumnos, maestros y escuelas de los niveles de educación preescolar, primaria y secundaria al ciclo escolar 2007/2008. Se desagregan por nivel educativo y tipo de servicio y se distinguen por escuelas públicas y privadas. 13 ROBLES Vásquez, Héctor V. (coordinador). Panorama Educativo de México 2008. Indicadores del Sistema Educativo Nacional. Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación. D.F. 2008. Págs. 36–39, 117 -123 42 Las cifras que se presentan fueron calculadas por el INEE a partir de los datos de la Dirección General de Planeación y Programación de la SEP correspondientes al levantamiento del Formato 911 al inicio del ciclo escolar referido. La tabla ED03 contiene los datos de número de alumnos, maestros y escuelas por entidad federativa a niel primaria. Tabla 3.9 - Tabla ED03 INEE 43 PORCENTAJE DE ESCUELAS QUE TIENEN AL MENOS UNA COMPUTADORAPARA USO EDUCATIVO EN PRIMARIA Y EN SECUNDARIA (2008) El primer indicador, Porcentaje de las escuelas que tienen al menos una computadora para uso educativo según nivel de educación básica (tabla AR02a- 1), presenta los porcentajes de escuelas que en 2007 contaban con al menos una computadora para uno de los alumnos en relación con el total de escuelas de cada nivel educativo. El segundo indicador, Porcentaje de escuelas que tienen al menos una computadora conectada a internet para uso educativo según nivel en educación básica (tabla AR02b-1), muestra, a partir del primer indicador, es decir del toral de escuelas con computadora de uso educativo, la razón de aquellas que tienen por lo menos un equipo conectado a la red; de modo que las escuelas con internet son un subconjunto de las que cuentan con el equipo físico. En 2007, a nivel nacional, las escuelas que reportaron tener una o más computadoras para sus alumnos representaron 50% de las primarias, de estos plantes casi la mitad de las primarias son las que además tienen conexión a internet. Tabla 3.10 - Tabla AR02a-1 INEE 44 Tabla 3.11 - Tabla AR02b-1 INEE 45 3.2 Marco conceptual 3.2.1 Lenguaje de Programación 3.2.1.1 Action Script y Adobe Flash14 El programa Adobe Flash se ha convertido en un estándar en el diseño de páginas web. Cada vez existen más sitios implementados con esta aplicación. Las claves que justifican este auge son: 1. Optimización para la web Gráficos vectoriales.Utiliza este formato de representación gráfica lo cual permite imágenes de cierto tamaño y complejidad pero de reducido peso. Biblioteca de símbolos. Los símbolos que Flash utiliza en una película: gráficos, botones, sonidos, etc. se organizan en una Biblioteca de tal forma que almacena sólo una vez la información relativa a cada elemento. Cuando un objeto se utiliza varias veces, las instancias del mismo no ocupan espacio ya que son simples referencias al símbolo. Streaming. El usuario puede comenzar a ver la animación aunque no haya sido descargada por completo. Con una adecuada planificación del proyecto, el usuario puede llegar a ver presentaciones web de varios minutos sin percibir que el contenido se está descargando en su ordenador sobre la marcha. Caché. Cuando una animación Flash se descarga, queda almacenada en la caché del navegador, de tal forma que no es necesario repetir la operación en posteriores accesos a esa dirección web 2. Compatibilidad Reproductor Flash. Para asegurar la máxima compatibilidad de una presentación Flash, Adobe ofrece un reproductor propio. Es un plugin o pequeña aplicación que se instala en el navegador para visualizar los desarrollos hechos con Flash. Esto permite ver la película del mismo modo en cualquier navegador, sistema operativo, dispositivo o incluso en consolas de videojuegos. Las versiones más recientes de los navegadores ya incluyen directamente su plug-in. 14 JUANES Méndez, Juan A. Potencial de Macromedia Flash en el entorno docente. Págs. 3,4 46 Aplicaciones secundarias. El éxito de Flash ha provocado que desarrolladores y fabricantes de software hayan creado productos capaces de exportar e importar información en formato SWF. 3. Versatilidad Web/Multimedia. La mayoría de los menús interactivos que se incluyen en los CDs para la instalación de drivers y programas están diseñados en Flash. Sus amplias posibilidades, no sólo para la web, sino también para el formato CD/DVD, no han pasado desapercibidas para las principales empresas de software y hardware. 4. Interactividad Participación del usuario. Flash posibilita el diseño de presentaciones donde el usuario puede introducir información a través del teclado, imprimir un documento, decidir ir a otros puntos de la presentación o a otros sitios web mediante eventos de ratón y teclado, etc. etc. ActionScript. Las dosis de interactividad más complejas se consiguen gracias a este lenguaje de script. Es específico de Flash. Supera al clásico Javascript permitiendo un control de numerosas características de navegación. 5. Animación Diseño atractivo y asequible. Flash permite realizar complejas animaciones con una buena calidad gráfica. Por ello es especialmente interesante para crear aplicaciones educativas en educación infantil, primaria y secundaria. Reducido peso. Las películas Flash pueden contener animaciones de cierta duración e incluso admiten la integración de video. Proporciona herramientas para optimizar el archivo final configurando calidad/peso. Esto es ideal para su visualización en Internet. 47 3.2.2 Modelo para el desarrollo de software 3.2.2.1 Modelo de construcción de prototipos15 Modelo de construcción de prototipos Tipos de prototipos Prototipo de remiendo: cuenta con todas las características que el sistema necesita. Los programas se escriben de manera apresurada con el fin exclusivo de que sean operativos, aunque estos sean ineficientes. Modelo a escala no funcional: son modelos no funcionales que se construyen a escala con el objetivo de evaluar ciertos aspectos de diseño. Modelo a escala completa: implica crear un sistema a escala completa, es también llamado con frecuencia “Piloto”. Este modelo es útil si se planea implantar el mismo sistema de información en varias instalaciones. Modelo de características esenciales: es un modelo funcional que incluye algunas, pero no todas las características que tendrá el sistema final. Cuando se desarrolla este tipo de prototipo el sistema se clasifica con base a módulos, de tal forma que aquellas características que se aprobaran del prototipo se podrán incorporar en un sistema final mayor, sin requerir de algún esfuerzo durante la conexión. Fig. 3.10 - Modelo construcción de prototipos Recolección y refinamiento de requisitos: se reúnen el analista y el cliente para definir los objetivos globales del software, identificando los requisitos conocidos y perfilando las aéreas en donde será necesario una mayor definición. Diseño rápido: este diseño se enfoca a la presentación de los aspectos del software visibles al usuario (métodos de entrada y formatos de salida). Construcción de prototipo: se desprende del diseño rápido. 15 SANTIAGO Calvo, José Manuel. Modelos para el desarrollo de software. Diapositivas 151-172 48 Evaluación del prototipo por el cliente: la evaluación del cliente sirve para refinar los requisitos del software a desarrollar. Este proceso es interactivo. Refinamiento del prototipo: el refinamiento es el proceso de ajuste que sufre el software de tal manera que se satisfagan las necesidades del cliente, al mismo tiempo que facilitan al que desarrolla una mejor comprensión de lo que hay que hacer. Un prototipo puede servir como “primer sistema”. F. Brooks dice: “cuando se utiliza un nuevo concept de sistema o de tecnología, hay que construir un sistema para desecharlo porque incluso la mejor planificación no puede asegurar que vaya a ser bueno la primera vez. Por lo tanto la pregunta no es ¿hay que construir un sistema piloto y tirarlo? La respuesta es hay que tirarlo”. Desventajas del modelo El técnico utiliza algunas veces funciones, sistemas operativo o lenguajes que le sacan momentáneamente del problema de que el software funcione, pero llega a acostumbrase tanto que olvida que es software es solo una herramienta del producto final y acaba dejando procesos ineficientes como parte del sistema. El cliente ve funcionado lo que parece ser una primera versión, ignorando que el prototipo se ha hecho son “plastilina y alambre” ignorando que con las prisas en hacer que funcione, no podemos considerar los aspectos de calidad y mantenimiento a largo plazo. Cuando se le dice al cliente que el programa se va a desechar muchas veces no está de acuerdo y le piden al desarrollador que haga lo necesario para mejorar el funcionamiento. Muchas veces este cede y el producto final a la larga es de muy baja calidad. Lineamientos para el desarrollo de prototipos 1) Trabajar con módulos manipulables, es decir que permita relacionar el modulo con sus características y además su construcción es independiente de otros módulos del sistema. 2) Construir el prototipo con rapidez. 3) Debe permitir modificaciones del prototipo, para ello requiere de que los módulos tengan baja dependencia. Cada modificación deberá ser evaluado por parte del usuario, y esto ocurrirá hasta que el prototipo se acerca al sistema que el usuario necesita. Enfatizar la interfaz con el usuario. La meta es que la interfaz del sistema sea lo suficientemente sencilla como para que el usuario requiera el mínimo entrenamiento; además de contar con el máximo control sobre las funciones presentadas. 49 3.2.3 Diseño de compiladores16 Aunque es equivocado, es común encontrar referencias en documentación de productos, publicidad y textos (e inclusive escuchar a la gente del medio informático) utilizando los términos traductor, compilador e intérprete de una forma libre e indistinta. Estas palabras no se utilizan para identificar de manera genérica a un programa que nos permitiría poder programar una computadora. Debemos ser precisos al emplear estas palabras, ya que se refierena programas de distinta naturaleza que realizan labores encaminadas a un objetivo específico y particular. Aunque la conducta manifestada pueda ser similar, su comportamiento interno definitivamente es diferente. Genéricamente hablando, en ciencias de la computación, los procesadores de lenguajes son aquellos programas destinados a trabajar sobre una entrada que, por la forma como ha sido elaborada, pertenece a un lenguaje en particular reconocido o aceptado por el programa en cuestión. Los procesadores de lenguajes se clasifican como traductores o intérpretes. Un traductor es un programa que recibe una entrada escrita en un lenguaje (el lenguaje fuente) a una salida perteneciente a otro lenguaje (el lenguaje objeto), conservando su significado. En términos computacionales esto significa que tanto la entrada como la salida sean capaces de producir los mismos resultados. Un intérprete, por otra parte, no lleva a cabo tal transformación; en su lugar obtiene los resultados conforme va analizando la entrada. Los traductores son clasificados en compiladores, ensambladores y preprocesadores. Un compilador (figura 3.26) es un programa que recibe como entrada un programa escrito en un lenguaje de nivel medio o superior (el programa fuente) y lo transforma a su equivalente en lenguaje ensamblador (el programa objeto), e inclusive hasta lenguaje máquina (el programa ejecutable) pero sin ejecutarlo. Un compilador es un traductor. La forma de como llevará a cabo tal traducción es el objetivo central en el diseño de un compilador. Fig. 3.11 – Diseño de un compilador. Hay miles de lenguajes fuente, desde los lenguajes de programación tradicionales, como FORTRAN o Pascal, hasta los lenguajes especializados que han surgido virtualmente en todas las áreas de aplicación de la informática. Los lenguajes 16 LEMONE, Karen A. Fundamentos de Compiladores. Compañía Editorial Continental, S.A de C.V. México. México, DF, 1999. 50 objeto son igualmente variados; un lenguaje objeto puede ser otro lenguaje de programación o el lenguaje de máquina de cualquier computador entre un microprocesador y un supercomputador. A pesar de existir una aparente complejidad por la clasificación de los compiladores, las tareas básicas que debe realizar cualquier compilador son esencialmente las mismas. Al comprender tales tareas, se pueden construir compiladores para una gran diversidad de lenguajes fuente y máquinas objeto utilizando las mismas técnicas básicas. Nuestro conocimiento sobre cómo organizar y escribir compiladores ha aumentado mucho desde que comenzaron a aparecer los primeros compiladores a principios de los años cincuenta. Es difícil dar una fecha exacta de la aparición del primer compilador, porque en un principio gran parte del trabajo de experimentación y aplicación se realizó de manera independiente por varios grupos. Gran parte de los primeros trabajos de compilación estaba relacionada con la traducción de fórmulas aritméticas a código de máquina. En la década de 1950, se consideró a los compiladores como programas notablemente difíciles de escribir. EL primer compilador de FORTRAN, por ejemplo, necesitó para su implantación de 18 años de trabajo en grupo (Backus y otros [1975]). Desde entonces, se han descubierto técnicas sistemáticas para manejar muchas de las importantes tareas que surgen en la compilación. También se han desarrollado buenos lenguajes de implantación, entornos de programación y herramientas de software. Con estos avances, puede hacerse un compilador real incluso como proyecto de estudio en un curso de un semestre sobre diseño de compiladores. El proceso de compilación puede describirse como una secuencia de fases seriadas que comienzan con el análisis lexicográfico y finalizan con la generación de códigos, con el manejo de tablas, módulos de error y de E/S que interactúan con más de una fase. Fig. 3.12 – Fases de un compilador. 51 El proceso de interpretar por fases se requiere por la necesidad de facilitar, verificar, optimizar y ejecutar con eficiencia. Cada fase toma una representación y entrega otra relacionada en forma lógica. Un intérprete es un programa que tiene por entrada un programa escrito en lenguaje fuente (Alto nivel) y como salida ejecuta las acciones indicadas por el lenguaje fuente. Un traductor recibe una entrada en un lenguaje y produce una salida en otro lenguaje. Las técnicas y algoritmos usadas en los intérpretes también son utilizadas en el diseño de preprocesadores (Ej.: 4GL’s, UIL’s), Extensiones a lenguajes. (Ej.: Lenguajes embebidos ESQL/C, Graficación, etc.), Convertidores de código. (Traductores de lenguajes, Generadores de código), editores de texto formateadores de texto y reconocimiento de patrones entre otros. Un ensamblador es el programa encargado de llevar a cabo un proceso denominado de ensamble o ensamblado. Este proceso consiste en que, a partir de un programa escrito en lenguaje ensamblador, se produzca el correspondiente programa en lenguaje máquina (sin ejecutarlo), realizando: La integración de los diversos módulos que conforman al programa. La resolución de las direcciones de memoria designadas en el área de datos para el almacenamiento de variables, constantes y estructuras complejas; así como la determinación del tamaño de éstas. La identificación de las direcciones de memoria en la sección de código correspondientes a los puntos de entrada en saltos condicionales e incondicionales junto con los puntos de arranque de las subrutinas. La resolución de los diversos llamados a los servicios o rutinas del sistema operativo, código dinámico y bibliotecas de tiempo de ejecución. La especificación de la cantidad de memorias destinadas para las áreas de datos, código, pila y montículo necesarios y otorgados para su ejecución. La incorporación de datos y código necesarios para la carga del programa y su ejecución. Un precompilador, también llamado preprocesador, es un programa que se ejecuta antes de invocar al compilador. Este programa es utilizado cuando el programa fuente, escrito en el lenguaje que el compilador es capaz de reconocer (de aquí en adelante denominado lenguaje anfitrión-- en inglés host language), incluye estructuras, instrucciones o declaraciones escritas en otro lenguaje (el lenguaje empotrado-- en inglés embeded language). El lenguaje empotrado es siempre un lenguaje de nivel superior o especializado (e.g. de consulta, de cuarta 52 generación, simulación, cálculo numérico o estadístico, etcétera). Siendo que el único lenguaje que el compilador puede trabajar es aquél para el cual ha sido escrito, todas las instrucciones del lenguaje empotrado deben ser traducidas a instrucciones del lenguaje anfitrión para que puedan ser compiladas. Así pues un precompilador también es un traductor. Los precompiladores son una solución rápida y barata a la necesidad de llevar las instrucciones de nuevos paradigmas de programación (e.g. los lenguajes de cuarta generación), extensiones a lenguajes ya existentes (como el caso de C y C++) y soluciones de nivel conceptual superior (por ejemplo paquetes de simulación o cálculo numérico) a código máquina utilizando la tecnología existente, probada, optimizada y confiable (lo que evita el desarrollo de nuevos compiladores). Facilitan la incorporación de las nuevas herramientas de desarrollo en sistemas ya elaborados (por ejemplo, la consulta a bases de datos relacionales substituyendo las instrucciones de acceso a archivos por consultas en SQL). Resulta común encontrar que el flujo de proceso en los lenguajes de cuarta generación o de propósito especial puede resultar demasiado inflexible para su implantación en los procesos de una empresa, flujos de negocio o interacción con otros elementos de software y hardware,de aquí que se recurra o prefiera la creación de sistemas híbridos soportados en programas elaborados en lenguajes de tercera generación con instrucciones empotradas de nivel superior o propósito especial. Un pseudocompilador es un programa que actúa como un compilador, salvo que su producto no es ejecutable en ninguna máquina real sino en una máquina virtual. Un pseudocompilador toma de entrada un programa escrito en un lenguaje determinado y lo transforma a una codificación especial llamada código de byte. Este código no tendría nada de especial o diferente al código máquina de cualquier microprocesador salvo por el hecho de ser el código máquina de un microprocesador ficticio. Tal procesador no existe, en su lugar existe un programa que emula a dicho procesador, de aquí el nombre de máquina virtual. La ventaja de los pseudocompiladores que permite tener tantos emuladores como microprocesadores reales existan, pero sólo se requiere un compilador para producir código que se ejecutará en todos estos emuladores. Este método es una de las respuestas más aceptadas para el problema del tan ansiado lenguaje universal o código portable independiente de plataforma. Un intérprete es un programa que ejecuta cada una de las instrucciones y declaraciones que encuentra conforme va analizando el programa que le ha sido dado de entrada (sin producir un programa objeto o ejecutable). La ejecución consiste en llamar a rutinas ya escritas en código máquina cuyos resultados u 53 operaciones están asociados de manera unívoca al significado de las instrucciones o declaraciones identificadas. Los intérpretes son útiles para el desarrollo de prototipos y pequeños programas para labores no previstas. Presentan la facilidad de probar el código casi de manera inmediata, sin tener que recurrir a la declaración previa de secciones de datos o código, y poder hallar errores de programación rápidamente. Resultan inadecuados para el desarrollo de complejos o grandes sistemas de información por ser más lentos en su ejecución. Visión general del proceso de compilación. La figura 3.22 presenta un diagrama que ilustra de forma general las dos fases que componen al proceso de compilación y cada fase desglosada en sus etapas componentes. En una primera fase de análisis1 el programa es descompuesto en sus elementos fundamentales. En la posterior fase de síntesis2 es construido el programa ejecutable correspondiente a los elementos identificados en la fase previa. El proceso es irreversible e inclusive puede considerarse destructivo, ya que no hay forma de reconstituir el programa fuente a partir del ejecutable3. Únicamente por facilidad descriptiva, el proceso es presentado con las etapas que componen a cada fase perfectamente diferenciadas y separadas; en la práctica se ha demostrado que productos muy rápidos y eficientes pueden ser desarrollados alterando el orden de algunas etapas o entremezclándolas. Fig. 3.13.- Etapas del proceso de compilación. La entrada a este proceso es por supuesto el programa fuente. Por lo general éste es un archivo que es creado por el usuario como un texto ASCII con o sin un formato específico aunque también puede ser el resultado de algún otro proceso. A partir de este archivo diversos pasos pueden ser llevados a cabo: 54 Preprocesamiento.- Un preprocesador es la estrategia generalmente adoptada como solución a lenguajes huéspedes, extensiones, lenguajes 4GL, o lenguajes de dominio específico. El preprocesador es un traductor encargado de transformar dichas instrucciones a instrucciones del lenguaje anfitrión (generalmente un tradicional 3GL) sobre las cuales finalmente trabajará el compilador. Esta etapa es definitivamente opcional. Análisis Léxico.- En esta fase, la cadena de caracteres que conforma al programa fuente es despojada de comentarios, espacios en blanco y otros elementos superfluos. El programa encargado de hacer esto es conocido como un scanner, y de aquí que al proceso se le refiera comúnmente como scanning (exploración). Durante esta fase se identifican los elementos gramaticales usados en la creación del programa. Cada elemento identificado es substituido por un código numérico conocido como token. Análisis Sintáctico.- La cadena de tokens resultante es alimentada a un programa conocido como parser. El parser es el encargado de verificar que la secuencia y disposición de los tokens corresponda con la sintaxis del lenguaje. Este proceso de verificación sintáctica es conocido como parsing y es completamente guiado por la gramática del lenguaje. Análisis Semántico y Generación de Código.- Una vez que la secuencia de tokens ha sido validada, ésta es utilizada para identificar el sentido de la acción a realizar y generar el correspondiente código en lenguaje máquina. Algunos compiladores recurren a la creación de código intermedio para posteriormente generar la secuencia de instrucciones máquina necesaria, mientras que algunos otros proceden a la generación directa del código máquina. Optimización de Código.- Esta es otra etapa opcional. La optimización de código es una actividad que raya en un arte dominado solamente por un experimentado programador de ensamblador y conocedor de la arquitectura del computador. Existen algunas técnicas desarrolladas al respecto pero nada supera a la experiencia de un hábil programador. En esta etapa, ya sea posteriormente o trabajando al unísono con el generador de código, secuencias de instrucciones y estructuras de datos son examinadas buscando su substitución con secuencias, instrucciones o estructuras más cortas, rápidas o eficientes. Ligado.- Como paso final, todas las referencias pendientes de resolver sobre rutinas, módulos, bibliotecas y dem´s porciones de código necesarias para el funcionamiento del programa son cubiertas en esta parte. La resolución puede consistir desde el proporcionar meramente una dirección o llamado a una función hasta la inclusión de enormes porciones de código. Al final, como producto de todo este proceso, lo que se obtiene es un programa escrito en código máquina que puede ser cargado en memoria y ejecutado. El 55 proceso seguido por un intérprete es ligeramente diferente, ya que mientras que cubre todas las etapas de análisis no cuenta con una fase síntesis. Un intérprete no genera código, se limita a invocar rutinas ya escritas (proceso muchas veces llamado de interpretación). La figura 3.23 ilustra esto. Fig. 3.14 - Etapas del proceso de interpretación. En el caso de un pseudo-compilador, cuyo caso mejor conocido es el de Java, la diferencia consiste en el código generado. Mientras que todas las etapas de un compilador son cubiertas, el programa ejecutable no es creado para ser ejecutado en un procesador "real" sino para uno "hipotético" o "imaginario" y conocido generalmente como máquina virtual. La máquina virtual es otro programa cuyo funcionamiento simula al de un procesador. Este procesador recibe de entrada el pseudo-código creado por el compilador y procede a la ejecución de las instrucciones contenidas en éste; puede verse que no se trata más que de un intérprete muy sencillo. Fig. 3.15 - Etapas del proceso de pseudo-compilación. 56 En la figura 3.25 ilustra con mayor detalle lo que pasa en cada una de las etapas del proceso de compilación. El procesamiento de instrucciones de un lenguaje huésped (como puede ser SQL) correría a cargo del pre-procesador, siendo transformadas instrucciones del lenguaje anfitrión. Durante la fase de análisis léxico el scanner se encarga de identificar cada uno de los elementos usados para escribir el programa fuente, substituyendo a cada uno de estos por un código numérico único (tokens). En este proceso se eliminan comentarios y espacios en blanco. Los tokens son alimentados al analizador sintáctico
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